近日，经济作物研究所大豆科学团队与南京农业大学盖钧镒院士团队联合完成的题为“Genome-wide association with transcriptomics reveals a shade-tolerance gene network in soybean”的论文在国际知名刊物The Crop Journal（中科院一区Top，2022年IF：6.60）正式出版。该研究利用全基因组关联分析(GWAS)和转录组测序技术，在两种具有极端耐阴荫性的大豆亲本的重组自交系中鉴定了调控大豆耐荫性的基因并构建了遗传网络。研究结果进一步解析了大豆荫蔽胁迫的遗传调控机制，对大豆间套种潜力的提升具有重要意义。

大豆与玉米等高秆作物间套作是缓解中国大豆种植面积短缺的有效途径之一，高秆作物的遮荫胁迫导致大豆产量和品质难以提升，是制约大豆间套种发挥潜力的限制因素。然而大豆对荫蔽胁迫的遗传调控机制尚未明晰。该研究采用基于基因/等位基因序列标记的限制性两阶段多位点全基因组关联分析(GASM-RTM-GWAS)，鉴定出与耐阴指数(STI)相关的140个，与相对髓细胞长度(RCL)相关的基因及其等位基因146个，9个基因/等位基因为两者共有。

通过生物学分类对这些基因进行标注，构建了包含187个基因的蛋白-蛋白相互作用网络。研究表明，与耐阴指数(STI)和相对髓细胞长度(RCL)相关的候选基因均参与大豆对荫蔽胁迫的响应，且两者间存在互作效应。这表明，大豆耐荫性是由不止一组相互作用的基因调节的，其基因调控网络涉及多种生物学功能。

南京农业大学盖钧镒院士和广西农业科学院经济作物研究所孙祖东研究员为该文的共同通信作者，南京农业大学和广西农业科学院经济作物研究所联合培养的博士生苏燕竹为该文第一作者，广西农业科学院经济作物研究所曾维英、赖振光等参与了该研究。

经作所大豆科学团队从2008年开始与南京农业大学国家大豆改良中心盖钧镒院士团队合作开展大豆耐荫性研究，创建了一套大豆耐荫性鉴定体系；鉴定了3,000多份来自全国不同省区大豆种质的耐荫性鉴定，筛选出一批强耐荫大豆种质资源；利用重测序技术大豆自然变异群体进行GWAS分析，分析不同地理-播季亚群的亲缘关系和该群体中耐荫指数（STI）性状的遗传结构，构建关联基因的gene-allele矩阵，了解不同生态区材料遗传结构的差异，分析其在亚群间演化的遗传机制，并进行分子设计育种；合作成果在The crop Journal,Theoretical and Applied Genetics等期刊上发表高水平论文5篇；联合培养博士生2名；先后联合申报国家自然科学基金、国家重点研发计划、广西科技重大专项、广西科技重点研发项目等国家级、省级大豆耐荫性研究项目7项。

经作所  陈东亮供稿/供图

一审一校：韩柱强

二审二校：薛臣艺

三审三校：陆炳强